@misc{StarickMedinaMendezKleinetal., author = {Starick, Tommy and Medina M{\´e}ndez, Juan Ali and Klein, Marten and Jozefik, Zoltan and Schmidt, Heiko}, title = {Zur j{\"u}ngsten Entwicklung in der Modellierung von turbulenten Verbrennungsprozessen mittels ODT}, series = {29. Deutscher Flammentag, 17-18 September 2019, Bochum, DE}, journal = {29. Deutscher Flammentag, 17-18 September 2019, Bochum, DE}, pages = {10}, abstract = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit den j{\"u}ngsten Entwicklungen und Anwendungen des One-Dimensional Turbulence (ODT) Modells auf reaktive Str{\"o}mungen. Bei ODT handelt es sich um ein stochastisches und abbildungsbasiertes Turbulenzmodell zur Simulation von turbulenten Str{\"o}mungen. In ODT wird das eindimensionale Rechengebiet als gedachte Linie durch das dreidimensionale Str{\"o}mungsfeld verstanden, welches in Richtung des mittleren Gradienten einer Geschwindigkeit oder anderer skalarer Felder orientiert ist. Die Besonderheit von ODT liegt in der Modellierung der turbulenten Advektion durch stochastisch auftretende Wirbelereignisse. Die molekulare Diffusion und Reaktionskinetik entlang des ODT-Rechengebietes wird mittels sich zeitlich entwickelnder, deterministischer Erhaltungsgleichungen ber{\"u}cksichtigt und vollst{\"a}ndig aufgel{\"o}st. In dieser Arbeit werden vorl{\"a}ufige ODT-Simulationsergebnisse von reaktiven Str{\"o}mungen f{\"u}r jeweilsein offenes und ein geschlossenes System vorgestellt. Essentielle Vorarbeiten, die die Vermischungeines passiven Skalars in einer planaren Strahld{\"u}se untersuchen, werden ebenfalls gezeigt. Beim offenen System handelt es sich um eine Methan/Luft Freistrahl-Flamme in einer umgebenden Str{\"o}mung aus heißen Verbrennungsgasen. Die Simulationsergebnisse werden zu Vergleichszweckenden Messungen von Cabra et al. gegen{\"u}bergestellt. Beim geschlossenen System wird die Selbstz{\"u}ndung von mageren n-Heptan Gemischen bei niedrigen Temperaturen und komplexer Reaktionskinetik betrachtet. Hierbei werden die ODT-Ergebnisse mit den Resultaten aus einer Direkten Numerischen Simulation (DNS) verglichen. In den durchgef{\"u}hrten Studien konnte gezeigt werden, dass die mittels ODT erzeugten Statistiken eine beachtlich gute {\"U}bereinstimmung mit den Vergleichsdaten aufweisen. Im Hinblick auf die reduzierte Dimensionalit{\"a}t von ODT, die Qualit{\"a}tder erzielten Ergebnisse und die erforderliche Rechenleistung, stellt ODT ein attraktives Modell zurSimulation von turbulenten und reaktiven Str{\"o}mungen dar.}, language = {de} } @misc{StarickMedinaMendezKleinetal., author = {Starick, Tommy and Medina M{\´e}ndez, Juan Ali and Klein, Marten and Jozefik, Zoltan and Schmidt, Heiko}, title = {Zur j{\"u}ngsten Entwicklung in der Modellierung von turbulenten Verbrennungsprozessen mittels ODT}, pages = {1}, language = {de} } @misc{StarickSchmidt, author = {Starick, Tommy and Schmidt, Heiko}, title = {Stochastische Modellierung einer Methan/Luft Freistrahl-Flamme mit detaillierter Chemie}, series = {30. Deutscher Flammentag, 28-29 September 2021, Hannover, DE}, journal = {30. Deutscher Flammentag, 28-29 September 2021, Hannover, DE}, pages = {1}, language = {de} } @misc{StarickSchmidt, author = {Starick, Tommy and Schmidt, Heiko}, title = {Stochastische Modellierung einer Methan/Luft Freistrahl-Flamme mit detaillierter Chemie}, series = {30. Deutscher Flammentag, Hannover-Garbsen, 28-29 September 2021}, journal = {30. Deutscher Flammentag, Hannover-Garbsen, 28-29 September 2021}, pages = {10}, abstract = {Die vorliegende Arbeit befasst sich mit der stochastischen Modellierung einer Methan/Luft Freistrahl-Flamme unter Verwendung des One-Dimensional Turbulence (ODT) Modells. Bei der untersuchten Cabra-Brennerkonfiguration handelt es sich um ein offenes System, bei welchem ein vorgemischter Methan/Luft Freistrahl von einer zentral angeordneten D{\"u}se in eine Umgebungsstr{\"o}mung aus heißen Verbrennungsgasen str{\"o}mt. Das One-Dimensional Turbulence Modell ist ein stochastisches und abbildungsbasiertes Modell, welches die molekulare Diffusion und Reaktionskinetik durch sich zeitlich entwickelnde, deterministische Erhaltungsgleichungen ber{\"u}cksichtigt und entlang eines eindimensionalen Rechengebietes vollst{\"a}ndig aufl{\"o}st. Die Besonderheit von ODT liegt in der Modellierung der turbulenten Advektion {\"u}ber zuf{\"a}llig auftretende Wirbelereignisse, welche den fundamentalen Erhaltungseigenschaften unterliegen. F{\"u}r die Abbildung der Methan/Luft Verbrennungschemie wird ein reduzierter Mechanismus mit 19 Spezies und 15 Reaktionen und ein detaillierter Mechanismus mit 53 Spezies und 325 Reaktionen eingesetzt. Die gezeigten vorl{\"a}ufigen ODT-Simulationsergebnisse der Methan/Luft Freistrahl-Flamme beinhalten Mittellinienprofile, radiale Profile, Streudiagramme und zweidimensionale Visualisierungen der Freistrahl-Flamme, welche mit einer zylindrischen Formulierung von ODT erzeugt wurden. Zu Vergleichszwecken werden die Simulationsergebnisse experimentellen Messungen gegen{\"u}bergestellt. Obwohl die Simulation von reaktiven Freistrahl-Flammen keinen neuen Anwendungsfall von ODT darstellt, ist die akkurate Wiedergabe des sensiblen Zusammenspiels des zun{\"a}chst unverbrannten Freistrahls mit der heißen Umgebungsstr{\"o}mung eine Herausforderung f{\"u}r das Modell. In der durchgef{\"u}hrten Studie konnte gezeigt werden, dass die mittels ODT erzeugten Statistiken eine beachtlich gute {\"U}bereinstimmung mit den Vergleichsdaten aufweisen. Im Hinblick auf die reduzierte Dimensionalit{\"a}t von ODT, die Qualit{\"a}t der erzielten Ergebnisse und die erforderliche Rechenleistung, stellt ODT ein attraktives Modell zur Simulation von turbulenten und reaktiven Str{\"o}mungen dar.}, language = {de} }